中纬度带天然气水合物地球化学勘查技术

祁连山冻土区木里地区天然气水合物矿藏是迄今为止在中纬度带首次发现的水合物矿藏,为了研究中纬度带水合物地球化学勘查技术,选择木里矿区作为方法技术的试验区。试验指标内容有土壤顶空气、酸解烃、碳酸盐和甲烷碳同位素。研究表明:祁连山木里天然气水合物矿藏存在明显的近地表地球化学异常;由甲烷碳同位素和烃类组成判断地表油气化探异常为热解成因,指示该区天然气水合物成藏物质来源于油气和煤成气。进一步研究了中纬度带冻土区天然气水合物成藏模式,指出该区进行天然气水合物勘探的同时应进行石油和煤成气的综合勘探。

青海木里三露天天然气水合物矿藏土壤微量元素地球化学特征

在祁连山冻土区木里天然气水合物矿区进行了微量元素地球化学勘查有效性试验,试验面积150 km2,采样密度2个点/km2。研究表明,土壤Ba、V、Fe、Ca等元素在水合物矿藏上方呈现顶部异常,而且异常吻合程度较高。微量元素预测天然气水合物具有较高的成功率,调查前钻探的干井（DK-4、DK-5和DK-6）位于背景区,调查前钻探的水合物井（DK-1、DK-2、DK-3、DK-7）和调查后水合物井（DK3-11、DK2-13、DK1-14）位于异常内。试验结果还预测了祁连山天然气水合物两个新的远景区。试验表明,微量元素是祁连山冻土区寻找天然气水合物的有效指示元素,它们与水合物其它化探指标结合冻土条件和地质特征综合解释,可以提高冻土区天然气水合物预测成功率。

利用油气化探技术评价青藏高原羌塘盆地海相碳酸盐岩地区构造的含油气性

用浅表地球化学方法评价青藏高原碳酸盐岩区块的油气资源潜力是盆地勘查阶段的战略问题之一。研究了羌塘盆地托纳木区块的油气地球化学异常特征、异常成因和圈闭的油气属性。研究表明,托纳木背斜是羌塘盆地非常有远景的油气靶区,油气化探能够为区块油气资源评价提供重要的地球化学信息。

西藏冈底斯东段成矿系列区域地球化学预测

西藏冈底斯东段优势矿床成矿系列预测是当前需要解决的重要问题。文中研究了成矿系列矿源场特征,以及地球化学靶区与矿床成矿系列的联系,揭示了矿化规模的地球化学控制因素,计算了因素耦合系数。预测冈底斯构造带是4种类型矿床成矿系列的密集区。

西藏冈底斯斑岩铜矿带矿集区和矿田靶区定位预测

西藏冈底斯东段斑岩铜矿带的研究是目前的热点,靶区定位是矿产勘查需要解决的重要问题。应用区域化探数据,结合前人研究成果,研究了斑岩铜矿矿集区和矿田(或矿床)靶区地球化学预测方法。预测结果表明,矿集区靶区可以用SiO2、K2O和Na2O进行定位预测,矿田靶区用矿田指示元素定位预测效果较好;矿集区和矿田靶区模式特征及空间分布揭示板块俯冲、碰撞造山和壳幔分异是主要控制因素;预测驱龙矿集区是首选勘探重点。

高寒湖沼景观水系沉积物元素迁移机理研究

水系沉积物元素迁移机理是区域化探方法的理论基础。文章研究了青海省高寒湖沼丘陵景观水系沉积物的元素粒级分配特征,提出元素相态分配系数可以定量描述水系沉积物迁移过程成矿元素分配机理。指出区域化探适宜的采样粒级为-10目～+40目或-10目～+60目。

青海高寒湖沼景观区风成沙对成矿元素迁移的扰动机制的研究

青海高寒湖沼景观区是风成沙沉降区 ,由于风成沙的干扰 ,水系沉积物 - 40目的粒级段多数元素异常大幅度降低 ,甚至消失。研究表明 ,风成沙扰动层的元素分维呈现突变特征。根据固定沙丘和流动沙丘优势粒级混合扰动特征 ,计算了粒级因素系数 ,试验结果说明粒级因素系数可以较好地描述风成沙混入量特征。用突变理论的折叠突变势函数公式 ,计算了组分扰动因素系数 ,计算结果与扫面试验结果非常吻合。高寒湖沼景观区域化探采样介质以 - 4(或 - 10 )～ +40目为宜。

油气资源潜力浅表地球化学评价

运用地球化学方法评价油气资源潜力是盆地勘查阶段的战略问题之一。选择羌塘盆地托纳木区块进行油气资源潜力浅表地球化学评价的理论和方法研究。总结了油气保存条件的地球化学特征,提出了区域地球化学场结构能系数的新概念,定量表征油气运移过程中组分分异强度,研究了预测油气远景靶区的GIS技术。研究结果表明,油气地球化学勘查可以为油气资源潜力评价提供重要的浅表地球化学信息。

高寒湖沼区土壤中成矿元素迁移的分形伸展机制

土壤中元素迁移是一种开放体系、远离平衡、多种作用耦合的复杂过程,文章用分形方法研究了元素迁移的复杂性特征。选择高寒湖沼景观3个微景观作为试验区,分别是山间沼泽、山地沼泽、湖泊沼泽,系统采集了土壤剖面样品和土壤粒级大样,分析了元素全量和相态。研究了土壤中元素全量和相态分布特征;用元素含量-频数分形方法计算了土壤层元素全量的分维,也计算了土壤粒级元素的相态分维;研究了元素迁移过程元素含量和分维的演化特征。研究表明,高寒湖沼景观土壤中元素地球化学迁移机理是机械分散和化学溶蚀作用,迁移机制具有分形伸展规律。

矿产勘查中化探异常下限的多重分形计算方法

化探异常下限计算方法在矿产勘查和资源预测中非常重要。传统的计算方法存在依据不充分的问题。这里在研究地球化学场数据分布的基础上,提出了多重含量～频数分形计算方法。研究表明,多重分形异常下限计算方法较之传统的方法具有理论基础扎实、适用性较广的特点。

中国油气化探的成功案例

中国油气化探经历了50余年的坎坷历程,总结成功案例可以重新认识该技术在油气勘探中的作用和地位。选择的案例仅是公开发表的12例,还有大量未发表的成功案例。区域油气化探可以起到快速缩小靶区的战略作用,局部油气化探在评价构造圈闭和隐蔽圈闭方面有其独到之处。油气化探与地震技术结合将会大大提高油气预测的成功率。

矿产地球化学调查采样密度理论初步研究

矿产地球化学采样密度受到地球化学景观、水系分布和地貌发展阶段的控制,分形面密度、流域面积比和比降系数揭示了三者的形成机制。采样密度因素模型是采样密度理论的基础,可以指导矿产地球化学调查采样密度和采样布局的制定。

高寒湖沼区水系沉积物中元素迁移富集的分形伸展机制

水系沉积物中成矿元素迁移富集的动力学机制是复杂性科学的研究课题。利用分形理论研究空间结构复杂性特征,适宜于元素分散过程的动力学研究。从元素迁移过程的分形特征揭示出元素分散过程的分形伸展机制。并在进一步研究了元素粒级层分维特征后,得出了成矿元素物理空间结构的复杂性特征和相互联系。研究成矿元素相态层分维和其间非线性关联,揭示出成矿元素分散过程分形伸展的涌现原因。

羌塘盆地金星湖区块地表油气化探试验

羌塘盆地是油气勘查的复杂区,基岩半裸露和烃源岩出露地表给油气化探带来了新的研究课题。这里针对该区地表地质复杂性特征,对油气化探采样深度、地层对油气化探指标的制约特征和相态烃技术应用效果进行了探讨。研究表明,羌塘盆地油气化探最基本的制约因素是地表出露的地层,以及相态烃技术可以抑制地表烃源岩的干扰。

地球化学勘查新技术应用研究

地球化学勘查是资源和环境领域一种十分重要的勘查评价方法技术。最近十年来地球化学勘查新方法新技术研究的重要进展主要表现在以下几个方面:①基本解决了森林沼泽区、干旱半干旱高寒山区、高寒湖沼丘陵区中普遍存在的有机质和?或风成沙对水系沉积物测量的严重干扰问题,确定采样粒级为:森林沼泽区和高寒湖沼丘陵区-10^+60目,干旱半干旱高寒山区-10^+40目或-10^+80目。大大改善了这些地区的地质找矿效果,新找到了以沱沱河多金属矿田为代表的一批有影响的大型—超大型矿床,开创了资源勘查的新局面。②建立了覆盖区多目标区域地球化学调查方法技术体系:以1点?4 km2系统采集地表(20 cm以内)和以1点?16 km2系统采集1.5 m深度土壤样品,测试54种元素和指标。提出了农业、环境和城市地球化学异常查证及评价方法。为建立绿色和特色农牧产品基地、碳循环研究提供出高质量的基础地球化学资料。完成了中国勘查地球化学向环境调查领域的成功转型。③深穿透地球化学理论和方法技术研究获得了一定的进展,发现了纳米尺度金属微粒从深部向地表迁移的线索,初步制定出深穿透地球化学样品的特殊分析测试方法技术。④油气化探方法技术在曲折中发展前进,初步建立起了完整的勘查方法技术体系,在油气勘查工作中得到一定程度的推广应用,取得了一些成功的油气勘查案例。

祁连山哈拉湖坳陷天然气水合物地球化学勘查

自祁连山冻土区木里坳陷发现天然气水合物以来,南祁连盆地开始成为中纬度冻土区天然气水合物调查的重点地区。2014年在哈拉湖坳陷开展了1∶10万地球化学调查,目的是为天然气水合物远景预测提供地球化学依据。调查面积3 000 km^2,采样密度1点/2 km^2,分析了天然气水合物和油气化探指标。在哈拉湖坳陷圈出了与三露天水合物矿藏类似的地球化学综合异常,面积大于30 km^2,异常组合为酸解烃甲烷、酸解烃干燥系数、丁烷异构比、顶空气甲烷和荧光F320,这些指标存在组分分带现象。进一步研究表明,烃类气体主要来源于深部的凝析油伴生气和煤型气,异常区发育有利于天然气水合物形成的冻土厚度。调查结果表明,地球化学技术适用于中纬度冻土区天然气水合物勘查,能够圈出天然气水合物远景区。

进入21世纪中国化探发展路线图

笔者回顾了近年来中国化探的一些理论与方法技术上的重大新进展,立足于地球化学填图基础上的矿集区、多元素异常集结区与地球化学块体理论,利用地球化学资料进行矿产资源潜力评价与稀有分散元素独立成矿的可能性评价,利用地球化学资料进行成矿岩体演化与中国西南大地幔柱的初步研究,这些探索性的研究均取得了令人鼓舞的成就。化探方法技术的应用成果显著,如地球化学填图与矿产勘查一体化,多元素分析与分析质量监控方法不断完善外来物覆盖浅钻取样,深穿透地球化学方法,全国生态、农业、环境地球化学调查,全球地球化学填图方法研究等。在回顾近年化探成果的基础上,提出中国化探在21世纪的发展,整体思路是立足于地球化学填图及地球化学填图与矿产勘查一体化。需要有将研究、填图、调查、勘查、工程一体化的大科学计划。提出了涉及地球化学填图、矿产勘查与综合利用、能源勘查、生态环境调查、全球变化研究等的12个重点发展方向。

青海省天峻县木里地区天然气水合物发现区浅表地球化学特征

在青海木里天然气水合物发现区分别采集50件浅表土壤样品和顶空气样品,采用顶空间轻烃法、酸解烃法和蚀变碳酸盐法研究其浅表地球化学特征。结果表明,顶空气中可检测出C1—C3,土壤中检测出C1—C5,酸解烃各指标之间具有显著的相关性,碳酸盐指标与酸解烃也呈显著的正相关。地表烃类气体来源为原油伴生气、凝析油伴生气和煤型气,与水合物同源,显示出深部热解成因气的特征。

纳米物质测量的液态捕集剂研究

利用等离子体质谱技术,对已知矿区井下进行了纯水和不同浓度的盐酸、硝酸和王水等液态捕集剂的捕集吸附性能试验研究,获得了不同液态捕集剂中元素含量随浓度变化的规律。在已知隐伏矿区,选用3%硝酸、3%王水为捕集剂的纳米物质测量试验获得良好效果。